Rettův syndrom. Rett Syndrome. Přehledný referát

Přehledný referát

Rettův syndrom Rett Syndrome Souhrn Rettův syndrom (RTT) je vážné X‑ vázané neurologické onemocnění, postihující především dívky. Patří mezi poruchy autistického spektra a je charakterizován zejména regresem psychomoto‑ rického vývoje, ztrátou řeči, mikrocefalií, stereotypními pohyby rukou a záchvaty. Většina pří‑ padů RTT je způsobena de novo mutacemi v genu pro metyl‑CpG‑vazebný protein 2 (MECP2) a jen velmi ojediněle se jedná o familiární výskyt. Produkt tohoto genu, MeCP2 protein, se‑ hrává důležitou roli v chromatinové remodelaci, regulaci genové exprese a také se účastní modulace RNA sestřihu. Ně­kte­ré případy atypického RTT mohou být způsobeny mutacemi v dalších genech, např. CDKL5, FOXG1 nebo NTNG1. Tento přehledový článek uvádí souhrn současných poznatků o Rettovu syndromu, klinickém obrazu pacientů v jednotlivých stadiích, molekulární podstatě, diagnostických kritériích, terapeutických přístupech a o možnostech DNA diagnostiky.

Abstract Rett syndrome (RTT) is a severe X‑linked neurodevelopmental disorder affecting almost exclu‑ sively girls. It belongs to the family of autistic spectrum disorders, and it is characterized by psychomotor regression, loss of acquired speech, microcephaly, repetitive stereotypic hand movements, and seizures. Most of RTT cases are caused by de novo mutations in the gene for the methyl‑ CpG‑binding protein 2 (MECP2), and familial cases are extremely rare. The MECP2 gene product plays an important role in chromatin remodeling, regulation of gene ex‑ pression and is also involved in RNA splicing. Some atypical RTT cases are caused by mutations in other genes, such as CDKL5, FOXG1 or NTNG1. In this paper we give an overview of RTT, its clinical aspects, molecular basis, diagnostic criteria, medical management and DNA diagnosis.

D. Záhoráková, P. Martásek Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN v Praze

* prof. MUDr. Pavel Martásek, DrSc. Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN v Praze Laboratoř pro studium mitochondriálních poruch Ke Karlovu 2 128 08 Praha 2 e-mail: [email protected] Přijato k recenzi: 29. 6. 2009 Přijato do tisku: 21. 8. 2009

Klíčová slova Rettův syndrom – mentální retardace – MECP2 gen – CDKL5 gen – FOXG1 gen – NTNG1 gen

Key words Rett syndrome – mental retardation – MECP2 gene – CDKL5 gene – FOXG1 gene – NTNG1 gene

Práce vznikla za podpory grantů GA UK 257927/ 154 a IGA NR9215‑ 3

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

525

Rettův syndrom

Úvod Rettův syndrom (RTT, MIM #312750, MKN‑ 10 F84.2, DSM‑ IV 299.8) postihuje téměř výlučně dívky, u kterých je s preva‑ lencí 1 : 10 000 jednou z nejčastějších příčin mentální retardace a vývojového regresu. Tento syndrom byl v  německé literatuře poprvé popsán již v roce 1966 vídeňským pediatrem dr. Andreasem Rettem [1]. Do širšího lékařského povědomí se zapsal až o  mnoho let později, po uveřejnění prv‑ ního sdělení v anglickém jazyce švédským neurologem dr. Hagbergem a  jeho ko‑ legy [2]. Téměř úplná prevalence sporadic‑ kých případů RTT (více než 99%) značně ztížila vědecké bádání směrující k  určení způsobu dědičnosti a k identifikaci odpo‑ vědného genu. Teprve v  roce 1999  byly u  postižených pacientek nalezeny kau‑ zální mutace v  MECP2  genu lokalizova‑ ném na chromozomu X, jehož produktem je transkripční represor metyl‑CpG‑va‑ zebný protein 2  (MeCP2) [3]. RTT se tak stal prvním onemocněním ve skupině per‑ vazivních vývojových poruch (neboli po‑ ruch autistického spektra), u kterého je již známa genetická příčina. Do této skupiny patří i dětský autizmus, se kterým bývá RTT kvůli podobným příznakům někdy zamě‑ ňován. Po stránce klinické i  molekulární je RTT považován za prototyp pro gene‑ tické, molekulární a neurobio­logické stu‑ dium onemocnění spojených s  poruchou neurologického vývoje.

Klinický obraz Rettova syndromu Klasická forma RTT je charakterizována spe‑ cifickým vývojovým profilem (obr. 1). Klinická diagnóza je postavena na definovaných kri‑ tériích [4], která jsou shrnuta v tab. 1. Původně se v literatuře uvádělo, že první příznaky RTT se objevují až po několika‑ měsíčním bezpříznakovém období nor‑ málního psychomotorického vývoje. Kli‑ nické studie za posledních několik let však prokázaly, že nepatrné abnormality se v mnoha případech vyskytují již v prv‑ ních šesti měsících po narození. Dítě může mírně zaostávat v motorickém vývoji (např. přetáčení na bříško, držení hlavičky), i když celkově se jeho zdravotní stav jeví v normě. Rodiče často popisují, že jejich dítě je pří‑ liš klidné až flegmatické, nepláče a většinu dne prospí. Pozorným sledováním je také možné již v tomto období pozorovat mírné problémy s jemnou motorikou a nadměr‑ nou aktivitu rukou a prstů, v extrémech až

526

Obr. 1. Doba nástupu klinických příznaků a nejčastější projevy RTT [98]. Tab. 1. Revidována diagnostická kritéria pro klasický Rettův syndrom [4]. Základní kritéria 1. Normální nebo zdánlivě normální prenatální a perinatální vývoj 2. Psychomotorický vývoj v prvních šesti měsících normální nebo může být od narození opožděn 3. Normální obvod hlavy při narození 4. Postnatální zpomalení růstu hlavy a získaná mikrocefalie (ve většině případů) 5. Ztráta dosažených dovedností v oblasti jemné motoriky (účelové používání rukou) ve věku 6–30 měsíců 6. Stereotypní pohyby rukou (připomínající mytí, ždímání, tleskání, opakované vkládání rukou do úst apod.) 7. Porucha sociálních interakcí, ztráta řeči a komunikačních dovedností, kognitivní postižení 8. Nejistá chůze o široké bázi nebo úplná ztráta dovednosti, dyspraxie/apraxie Podpůrná kritéria 1. Nepravidelnosti dýchání (hyperventilace, zadržování dechu, polykání vzduchu, ná‑ silné vydechování vzduchu); ve spánku mizí 2. Bruxizmus 3. Poruchy spánku od raného dětství 4. Abnormální svalový tonus, přidružená svalová atrofie a dystonie 5. Poruchy periferního překrvení 6. Progresivní skolióza nebo kyfóza 7. Růstová retardace 8. Drobné, hypotrofické, studené nohy; malé, útlé ruce Vylučovací kritéria 1. Organomegálie nebo jiné příznaky střádavého onemocnění 2. Retinopatie, optická atrofie nebo katarakta 3. Perinatální nebo postnatální poškození mozku 4. Prokázáno metabolické nebo progresivní neurologické onemocnění 5. Neurologické onemocnění v důsledků silné infekce nebo poranění hlavy

náznaky repetitivních pohybů [5– 7]. Další vývoj klinických příznaků RTT lze rozdělit do čtyř stadií.

1. stadium Po 6– 18 měsících normálního nebo zdán‑ livě normálního psychomotorického vý‑

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

Rettův syndrom

Tab. 2. Revidovaná diagnostická kritéria pro atypické formy Rettova syndromu [4]. Pro stanovení diagnózy musí být splněny nejméně tři základní kritéria a pět podpůrných kritérií. Základní kritéria 1. Absence nebo redukce cíleného používání rukou 2. Redukce nebo ztráta řeči 3. Stereotypní pohyby rukou 4. Redukce nebo ztráta komunikačních dovedností 5. Zpomalení růstu hlavy od prvního roku života 6. Průběh onemocnění připomínající klasický RTT: regres ve vývoji s následným zlepše‑ ním sociálních interakcí, v kontrastu s progredujícím motorickým postižením Podpůrná kritéria 1. Nepravidelnosti dýchání 2. Polykání vzduchu 3. Bruxizmus 4. Abnormální pohyby 5. Skolióza/kyfóza 6. Amyotrofie dolních končetin 7. Studené, bledé nohy, obyčejně hypotrofické 8. Poruchy spánku včetně nočního křiku 9. Nevyprovokovaný smích a křik 10. Snížený práh bolesti 11. Intenzivní oční kontakt

voje nastává fáze jeho zpomalení až zasta‑ vení. Ve většině případů se zpomaluje růst hlavy, což vede k mikrocefalii. Velmi častá je přidružená růstová retardace, ztráta na váze a svalová hypotonie.

2. stadium Poté nastává fáze vývojového regresu, kdy postižené dítě ztrácí dosažené dovednosti. Jemná motorika rukou se částečně nebo úplně vytrácí a je nahrazena stereotypními pohyby rukou, které patří k  typickým kli‑ nickým znakům RTT. Připomínají mytí, ždí‑ mání, tleskání, tření jedné ruky o druhou, opakované vkládání do úst, olizování a cu‑ cání prstů apod. Patrné je i zhoršení soci‑ álních interakcí, vymizení očního kontaktu, nezájem o okolí, zastavení vývoje řeči nebo její úplná ztráta. Dítě může vykazovat pře‑ citlivělost nebo podrážděnost se sklonem k automutilaci [8]. V tomto stadiu mohou pacientky s RTT někdy připomínat případy dětského autizmu. Zhoršování po mentální a kognitivní stránce provázejí další poruchy motoriky; špatná koordinace pohybů, ataxie až apraxie. Chůze je nejistá, o široké bázi, často jen s oporou a v mnohých případech pacientky přestávají chodit úplně. K prvním příznakům poruchy autonomních funkcí patří ataky hyperventilace a  jiné dýchací

anomálie (zrychlené dýchání, zadržování dechu, apnea, polykání vzduchu, prudké vy‑ dechování) vyskytující se u většiny případů. Nástup těchto příznaků nastává kolem dru‑ hého roku s přetrváváním do dospělosti. Ve spánku tyto anomálie pozorovány nejsou [9]. Přestože epilepsie není na seznamu di‑ agnostických kritérií, záchvaty, od farmako‑ logicky dobře kontrolovatelných až po těžké a nezvladatelné, se vyskytují u 50– 90 % pa‑ cientek. Nejčastěji se jedná o  generalizo‑ vané záchvaty tonicko‑klonické nebo sim‑ plexní parciální [10]. S postupujícím věkem mají tendenci slábnout a  v  dospělosti již obyčejně nepředstavují zásadní problém.

3. stadium Po poměrně dramatickém stadiu psycho‑ motorického regresu nastává stadium sta‑ cionární, ve kterém se stav pacientek zdá být stabilizován. Mezi 5. až 10. rokem často dochází ke zlepšení po stránce so‑ ciální a komunikační, zejména v neverbální komunikaci, očním a tělesném kontaktu. Záchvaty a  motorické postižení však na‑ dále přetrvávají [9].

4. stadium V poslední fázi, která přetrvává až do do‑ spělosti, se motorické funkce většinou

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

pozvolna opět zhoršují, přidává se hy‑ pertonie, rigidita, dystonie a  progresivní skolióza. Mnohé pacientky úplně ztrácejí schopnost mobility a  jsou připoutány na invalidní vozík. Ve vyšším věku se mohou vyskytnout prvky parkinsonizmu. Přidružují se také další poruchy autonomních funkcí, např. hypotrofické, studené, někdy až na‑ modralé nohy a ruce, zácpa, orofarynge‑ ální dysfunkce a srdeční arytmie (bradykar‑ die, tachykardie, prodloužený QT interval) [11,12]. Pozorovány jsou také behaviorální poruchy, jako noční smích a  křik, změny nálad, pocity úzkosti a  neklidu, vyvolané např. změnou prostředí apod. [13]. Přes‑ tože se pacientky s RTT mohou dožít střed‑ ního i  vyššího věku, mortalita je u  nich v průměru vyšší než u zdravých osob stej‑ ného věku. Přibližně 25 % úmrtí je náhlých a  nevysvětlených. Jejich příčinou mohou být právě již zmíněné kardiologické pro‑ blémy a jiné poruchy autonomní regulace [14– 16]. Bylo popsáno také několik atypických forem, u kterých je průběh mírnější nebo naopak těžší než u  klasické formy RTT. U tzv. forme fruste varianty je nástup pří‑ znaků pozdější, a to mezi 1. až 3. rokem, jemná motorika rukou může zůstat po‑ měrně dobře zachována, pouze s minimál‑ ními stereotypními pohyby. U dalších pa‑ cientek zůstává částečně zachována řeč, i když používání jednotlivých slov nemusí být v kontextu, tzv. preserved speech va‑ rianta. Tyto pacientky nemívají mikrocefa‑ lii a často trpí nadváhou [17]. Těžký průběh má kongenitální forma RTT, u které úplně chybí období zdánlivě normálního psycho‑ motorického vývoje a také varianta, u které záchvaty nastupují již v  průběhu prvních šesti měsíců, tzv. early onset seizure vari‑ anta [18]. Diagnostická kritéria pro aty‑ pické formy RTT jsou shrnuty v tab. 2. Nástup a  závažnost příznaků i  celkový průběh onemocnění se u jednotlivých pa‑ cientek značně liší, což značně ztěžuje stanovení správné diagnózy. Kvůli ztrátě komunikačních dovedností a sociálních in‑ terakcí v stadiu regresu mohou být dívky s RTT mylně diagnostikovány jako případy dětského autizmu. S Angelmanovým syn‑ dromem má RTT společný výskyt mentální retardace, záchvatů, ataxie a  mikrocefa‑ lie. U starších pacientek, u kterých domi‑ nuje spasticita, těžké postižení motoric‑ kých funkcí a hluboká mentální retardace, je stanovení diagnózy ještě náročnější. Pokud není znám průběh jejich psychomo‑

527

Rettův syndrom

Obr. 2. Struktura MECP2 genu a obě izoformy MeCP2 proteinu [97]. a) struktura MECP2 genu na úrovni genomové DNA. b) mRNA vznikající alternativním sestřihem. MECP2_e1 mRNA obsahuje exony 1, 3 a 4, MECP2_e2 mRNA obsahuje všechny čtyři exony a exon 1 je součástí 5’ nepřekládané oblasti. c) s rovnání N‑terminální části obou izoforem MeCP2 proteinu indikující rozdíly v dů‑ sledku translace exonu 1, resp. exonu 2. Šipky označují začátek translace (iniciační kodon ATG) MBD: metyl- CpG- vazebná doména, TRD: represorová doména, C- ter: C‑terminální doména torického vývoje v raném dětství, nezřídka bývají tyto případy uzavřeny jako mozková obrna.

Neuropatologie Rettova syndromu RTT byl původně považován za progresivní neurodegenerativní onemocnění. Tato hy‑ potéza byla brzy vyvrácena, neboť u  pa‑ cientek nebyla prokázána mozková atro‑ fie, odumírání nervových buněk, zánět ani glióza. Makroskopicky se mozek pacientek jeví bez zřetelných patologických změn [19,20]. Nejvýraznější morfologickou ab‑ normalitou vzhledem ke zdravým věkově odpovídajícím kontrolám je jeho menší hmotnost [21], pravděpodobně v  dů‑ sledku menších neuronů, především v ob‑ lasti kortexu, talamu, substancia nigra, ba‑ zálních ganglií, amygdaly a  hipokampu [22,23]. Také magnetická rezonance pro‑ kazuje snížený objem mozku v ně­kte­rých kortikálních oblastech [20]. Morfologie sa‑ motných neuronů ukazuje, že dendrity py‑ ramidálních neuronů ve frontální, tem‑ porální a  motorické oblasti jsou méně rozvětveny, než je obvyklé, s  menším po‑ čtem krátkých dendritických výrůstků, avšak bez zjevných abnormalit axonů, což svědčí spíše o porušené neuronální matu‑

528

raci než o neurodegenerativním onemoc‑ nění [24,25]. Definovat jednotné neurochemické změny je u RTT problematické. Abnorma‑ lity byly pozorovány ve většině systémů, žádnou však nelze považovat za pato­ gnomickou, jelikož se nevyskytují u všech pacientek s RTT, a  výsledky měření jsou do značné míry ovlivněny jak věkem pa‑ cientek, tak závažností jejich klinických příznaků [26]. Podle různých studií byly v mozkomíšním moku naměřeny snížené hladiny acetylcholinu [27], dopaminu [28], substance P [29] a  nervového růstového faktoru [30], naopak zvýšené byly hladiny glutamátu [31]. Studium změn v  neuro­ transmiterech a  trofických faktorech, ač‑ koliv dosud bez jednoznačných výsledků, může sehrát důležitou roli při vývoji nové podpůrné terapie RTT. Neurofyziologické studie ukazují, že k patofyziologii onemocnění přispívá cen‑ trální i  autonomní nervový systém. Nic‑ méně kvůli různorodosti nálezů u jednot‑ livých pacientek a absenci jednoznačných patognomických znaků nemají základní zobrazovací a elektrofyziologické metody rozhodující diagnostický význam. Pozi‑ tronová emisní tomografie i  jednofoto‑ nová emisní počítačová tomografie pro‑

kazují snížený průtok krve cerebrálním řečištěm, především ve frontálních regio‑ nech [32– 34]. Poruchy autonomního ner‑ vového systému signalizuje zvýšená inci‑ dence dlouhých QT intervalů a  snížená variabilita tepové frekvence [16,35]. Ná‑ lezy evokovaných potenciálů a elektroreti‑ nogramů bývají u mladších dívek s RTT (do 15 let) normální [36]. U starších pacientek (10– 22 let) s těžkým motorickým postiže‑ ním byly pozorovány opožděné odpovědi somatosenzorických evokovaných poten‑ ciálů, ale elektromyografické a neurogra‑ fické analýzy u nich neprokázaly závažnou poruchu kořenů míšních nervů ani peri‑ ferních nervových vláken [37,38]. Vzhle‑ dem k  častému výskytu záchvatů bývají pacienti s  pervazivními vývojovými poru‑ chami běžně podrobováni EEG vyšetření [39– 41]. EEG bývá u pacientek s RTT ab‑ normální a jsou pozorovány i jisté charak‑ teristické EEG nálezy. Jedná se především o převažující théta aktivitu v bdělém stavu a opožděný EEG obraz, který neodpovídá věku pacientky. Epileptiformní abnorma‑ lity zahrnují centrotemporální hroty anebo ostré vlny, později převládají multifokální hroty anebo ostré vlny a  generalizované SW komplexy [38]. EEG změny u pacien‑ tek s RTT sice nejsou považovány za di‑ agnostický znak, protože se do značné míry liší v jednotlivých případech, i u téže nemocné v  různých stadiích onemoc‑ nění, nicméně mají význam pro nasazení a úpravu antikonvulzivní terapie [42]. Ana‑ lýza EEG stejně jako ostatní neurofyziolo‑ gická vyšetření mají kromě přínosu pro ob‑ jasnění patofyziologie RTT význam hlavně pro celkové zhodnocení zdravotního stavu nemocných a případné odhalení jiné pří‑ činy neurologických příznaků.

MECP2 gen a MeCP2 protein Molekulárně genetická podstata RTT byla dlouhá léta předmětem intenzivního vý‑ zkumu. Jako nejpravděpodobnější se uka‑ zovala hypotéza, že se jedná o  domi‑ nantně dědičné X‑ vázané onemocnění a  kauzální mutace jsou v  homozygotní nebo hemizygotní formě, tedy u mužů, le‑ tální. Pro odhalení genetické příčiny RTT byly klíčové případy familiárního výskytu onemocnění (postižené sestry nebo dvo‑ jice teta a neteř), přestože jsou jinak velmi vzácné. Vazebnými analýzami genetických markerů a systematickým skríningem kan‑ didátních genů se nakonec podařilo na dlouhém raménku chromozomu X identi‑

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

Rettův syndrom

Obr. 3. Zjednodušené schéma funkce MeCP2 proteinu. a) M  eCP2 interaguje s metylovanými CpG dinukleotidy v promotorové oblasti cílového genu a na něj se vážou další faktory, např. HDAC1, HDAC 2 a korepresor Sin3A. HDAC deacetylují histony a chromatin se dostává do kondenzované konformace nepřístupné pro transkripční mašinérii. Translace cílových genů neprobíhá. Nefunkční MeCP2 ne‑ vytváří represorový komplex, histony zůstávají acetylovány, chromatin je dekondenzo‑ vaný a přístupný pro transkripční faktory. Probíhá transkripce cílových genů. b) Nefunkční MeCP2  není schopen vazby na DNA a/ nebo vytváření represorového komplexu. fikovat gen MECP2 jako kauzální gen RTT [3]. MECP2 gen je dlouhý 76 kb a má čtyři exony. Jeho produktem je ubikvitérně ex‑ primovaný jaderný protein, metyl‑CpG‑va‑ zební protein 2 (MeCP2), který se vyskytuje ve dvou izoformách: MeCP2_e1  (kódo‑ vána exony 1, 3 a 4) a MeCP2_e2 (kódo‑ vána exony 2, 3 a 4). Obě izoformy mají identické hlavní funkční domény a liší se jen N‑terminální sekvencí (obr. 2). Zajímavé je, že v  exonu 2  dosud nebyla popsána žádná mutace a  exprese MeCP2_e2  je v  mozku asi desetkrát nižší než exprese MeCP2_e1, což svědčí o dominantním po‑ stavení izoformy MeCP2_e1 v patogenezi RTT [43,44]. MeCP2 protein má tři základní funkční domény a  dvě signální sekvence pro jadernou lokalizaci proteinu (NLS). Metyl‑ CpG‑ vazebná doména (MBD) se specificky váže na symetricky metylované

CpG dinukleotidy DNA [45,46], ale za jis‑ tých podmínek také na nemetylovanou DNA [47]. Druhou funkční doménou je re‑ presorová doména (TRD), která odpovídá především za represi transkripce. Asociuje s  mnoha proteinovými faktory za vzniku represorového nebo chromatin remodulu‑ jícího komplexu [48– 51], ale podle nových výzkumů se může uplatnit i při alternativ‑ ním sestřihu RNA [52,53]. Funkce C‑ter‑ minální domény není dosud podrobně prozkoumána, popsané mutace v této do‑ méně nicméně svědčí o jejím významu pro správné fungování MeCP2. Doména napo‑ máhá při vazbě MeCP2 proteinu k neme‑ tylované DNA, při sestřihu RNA a asociuje i s ně­kte­rými neuronálně specifickými fak‑ tory [54]. Jak již bylo řečeno, MeCP2  je expri‑ mován ve všech tkáních a  uvnitř buněk je lokalizován v  jádře. Hladina exprese MeCP2 je relativně nejvyšší v mozku, kde

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

koreluje s maturací neuronů a synaptoge‑ nezí. Předpokládá se, že MeCP2  sehrává důležitou roli v modulaci neuronální akti‑ vity anebo plasticity [55,56]. To by mohlo vysvětlit, proč je mozek primárně postiže‑ ným orgánem u pacientek s RTT. MeCP2 má klíčovou úlohu v regulaci genové exprese a  také funguje jako mediátor komplexní chromatinové remodelace. Původně byl považován za globální transkripční re‑ presor [51], který se MBD váže na mety‑ lované CpG dinukleotidy v  promotorech cílových genů a  prostřednictvím své TRD váže korepresor Sin3A a deacetylázy his‑ tonů 1  a  2  (HDAC). Deacetylací histonů nukleozomů se mění chromatinová struk‑ tura na heterochromatin, který je nepří‑ stupný pro transkripční mašinérii, a  do‑ chází tak k  transkripční represi (obr.  3) [49,50]. Kromě Sin3A a HDAC bylo poz‑ ději objeveno mnoho dalších faktorů, se kterými MeCP2 asociuje, a účastní se tak nejen modulace genové exprese, ale také RNA sestřihu a  pravděpodobně i  dalších buněčných procesů. Biologický význam většiny těchto interakcí není zatím zcela objasněn, nicméně jejich existence je dů‑ kazem toho, že funkce MeCP2 je mnohem komplexnější, než se původně předpoklá‑ dalo. Ně­kte­ré cílové geny, jejichž expresi MeCP2 kontroluje, již byly identifikovány a podle očekávání jsou mezi nimi i geny, jejichž produkty se účastní neuronálního vývoje a  signalizace (tab.  3). Identifikace dalších cílových genů a funkcí MeCP2 pro‑ teinu je klíčová pro pochopení patogeneze RTT a vývoj účinné terapie.

Mutace v MECP2 genu V MECP2 genu bylo dosud popsáno více než 300  různých patogenních mutací (www.hgmd.cf.ac.uk), které jsou identifi‑ kovány až u 90– 95 % pacientek s klasic‑ kým RTT. Frekvence mutací u  atypických variant je o  mnoho nižší, jen 20– 50 % [57]. Spektrum mutací je velmi široké; nej‑ častěji se jedná o bodové mutace typu mis‑ sense a nonsense, z nichž osm je výrazně prevalentních (až 70 % případů), dále jsou to menší i rozsáhlejší delece, duplikace, in‑ zerce a komplexní přestavby. Většina po‑ psaných mutací způsobuje částečnou nebo úplnou ztrátu funkce MeCP2  proteinu jako modulátoru genové exprese. Mutace lokalizovány mimo základní funkční do‑ mény MBD a TRD mají nejpravděpodob‑ něji negativní vliv na sekundární a terciární strukturu proteinu, jeho stabilitu a trans‑

529

Rettův syndrom

Tab. 3. Některé cílové geny MeCP2 proteinu [9,60]. Gen

Funkce genového produktu

BDNF neuronální vývoj, plasticita a přežívaní neuronů, paměť a učení Crh produkce kortikotropinu DLX5 neuronální transkripční faktor produkce enzymů, které syntetizují GABA Fkbp5 hormonální signalizace FXYD1 transmembránový protein, který moduluje Na+/K+-ATPázovou aktivitu a tím kontroluje excitabilitu buněk GABRB3 GABA-A receptor ID1-3 neuronální tranaskripční faktory IGFBP3 hormonální signalizace LSN povrchový protein hematopoetických buněk, funkce při signální transdukci a buněčné adhesi Sgk1 hormonální signalizace UBE3A ubiquitin ligáza Uqcrc1 komponent mitochondriálního dýchacího řetězce xHairy2a neuronální represor (Xenopus laevis)

port do buněčného jádra nebo jeho in‑ terakce s  jinými kofaktory. Jelikož dosud nejsou známy všechny funkce MeCP2 pro‑ teinu, je mnohokrát velice těžké posoudit funkční dopad ně­kte­rých mutací (přede‑ vším typu missense). MECP2  mutace vznikají téměř vždy de novo, většinou v paternální germinální linii [58,59]. Příčinou je pravděpodobně vysoký stupeň CpG metylace v mužské germinální linii a také velký počet buněčných dělení v průběhu spermatogeneze, které mohou vést ke vzniku de novo mutací. Familiární případy RTT bývají téměř výlučně způ‑ sobeny mutacemi zděděnými po zdravé nebo velmi mírně postižené matce. Tyto ženy mají buď gonadální mozaicizmus pro MECP2 mutaci (tj. produkují vajíčka s mu‑ tací i bez ní), nebo jsou přenašečkami so‑ matické mutace, která se u nich díky pří‑ znivé inaktivaci chromozomu X (XCI) na fenotypu neprojevila [60]. V uplynulých letech bylo publikováno velké množství studií zabývajících se závaž‑ ností klinických příznaků ve vztahu k typu MECP2 mutací u pacientek s RTT. Ačkoliv výsledky těchto studií nejsou zcela konzis‑ tentní, všeobecně platí, že: 1. mutace postihující NLS jsou mnohem závažnější než ty, které NLS zachovávají; 2. d  elece na konci kódující oblasti (v C‑ter‑ minální doméně) jsou nejméně závažné; 3. n  onsense mutace a  delece na začátku kódující sekvence jsou závažnější než missense mutace [61– 63].

530

Jistá asociace mezi genotypem a  fe‑ notypem byla pozorována i  u  ně­k te­ rých konkrétních mutací, i když se indivi‑ duální klinický obraz pacientek se stejnou MECP2  mutací nezřídka podstatně liší [64,65]. Závažnost klinických příznaků může ovlivňovat především rozdílná XCI, která nicméně nevysvětluje všechny roz‑ díly v manifestaci onemocnění [66,67]. Je proto možné, že průběh onemocnění mo‑ dulují i další faktory. Možnými kandidáty jsou upstream regulátory exprese samot‑ ného MECP2 genu, cílové geny kontrolo‑ vané MeCP2 proteinem a v úvahu přichá‑ zejí také geny, jejichž produkty se účastní vývoje a  diferenciace CNS a  modulace neuronálních funkcí. Fenotypové spektrum MECP2 mutací se neomezuje jen na dívky s RTT. Diskutova‑ ným tématem jsou především MECP2 mu‑ tace u mužů, které byly původně považo‑ vány za prenatálně letální, později však byly nalezeny i  u  chlapců s  těžkou neo‑ natální encefalopatií a mentální retardací. Takto postižení chlapci se však nedožívají více než 1– 2 let. Klasický RTT se u mužů celkově manifestuje jen velmi zřídka, a to u pacientů s Klinefelterovým syndromem (47, XXY) nebo se somatickým mozaiciz‑ mem pro MECP2 mutaci. Přítomnost nad‑ bytečného X chromozomu v každé jejich buňce, resp. podíl buněk s  X chromozo‑ mem bez mutovaného MECP2 genu, na‑ vozuje situaci podobnou u žen a s tím pa‑ trně související i  stejný klinický fenotyp [68,69]. Dále byly mutace v MECP2 genu

nalezeny i  u  pacientů s  Angelmanovým syndromem, X‑ vázanou mentální retar‑ dací, autizmem, lehkou mentální retardací nebo jen mírnými psychickými či motoric‑ kými problémy. U  těchto klinických jed‑ notek je spektrum mutací MECP2  genu častokrát jiné než u RTT a frekvence pod‑ statně nižší [70– 73].

Další kauzální geny u Rettova syndromu Nepřítomnost mutace v MECP2 genu ně­ kte­rých pacientek RTT vedla k  úvaze, že existují další kauzální geny, jejichž mutace vedou k  podobnému fenotypu jako mu‑ tace v MECP2. U ně­kte­rých pacientek s atypickým RTT, u kterých se záchvaty objevují již v prvních šesti měsících po narození, byly nalezeny mutace v genu CDKL5 ležícím na chromo‑ zomu X [74– 77]. Kromě dívek s atypickým RTT se CDKL5 mutace vyskytují i u ně­kte­ rých případů X‑ vázaného Westova syn‑ dromu (ISSX2, Infantile spasm syndrome X‑linked type 2) [78], X‑ vázané retinoschisis s epilepsií [79], autistů a pacientů s neurolo‑ gickými poruchami a epilepsií [77]. Produk‑ tem CDKL5 genu je protein vykazující sek‑ venční homologii se serin/ treonin kinázami (odtud pochází jeho starší název serin/ thre‑ onin kinase 9, STK9) a pravděpodobně pa‑ třící do rodiny cyklin‑dependentních kináz [80]. Ačkoliv funkce CDKL5 (Cyclin‑Depen‑ dent Kinase‑ Like 5) proteinu zatím není známa, překrývající se fenotyp pacientek s mutacemi v MECP2 a CDKL5 genech vede k teorii, že tyto dva proteiny spolupracují na stejném procesu. Nejenže CDKL5 fosfo‑ ryluje MeCP2, a  tím pravděpodobně mo‑ duluje jeho funkci [81], ale také expresní profil CDKL5 je v průběhu maturace neu‑ ronů a  synaptogeneze velmi podobný profilu exprese MeCP2  [74,82]. Mutace v  CDKL5  genu vznikají většinou de novo a jejich frekvence je nízká. Pokud však kli‑ nické příznaky jednoznačně svědčí pro aty‑ pický RTT s včasnými záchvaty, mělo by se rozhodně uvažovat o analýze tohoto genu. Kandidátem na pozici dalšího kauzál‑ ního genu u RTT je gen FOXG1, který leží na chromozomu 14  a  kóduje pro‑ tein FoxG1 (původně brain factor 1, BF‑ 1). Nedávno bylo popsáno několik případů RTT s  mutacemi v  tomto genu [83– 85]. FoxG1 protein je transkripční faktor, který je exprimován pouze v mozku a varlatech, a sehrává důležitou roli především v prv‑ ních stadiích neuronálního vývoje [86,87].

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

Rettův syndrom

Dalším kandidátem je gen NTNG1 ležící na chromozomu 1. Jeho produktem je Ne‑ trin G1  (též laminet‑ 1), protein exprimo‑ ván především v mozku, který má důleži‑ tou funkci v průběhu vývoje CNS [88,89]. Dosud byl v  literatuře popsán jen jediný případ narušení NTNG1 genu (translokací) u pacientky s RTT [90], proto se nepřed‑ pokládá, že by mutace v tomto genu byly častou příčinou onemocnění.

Terapeutické přístupy Dosud neexistuje žádná účinná tera‑ pie, která by zastavila nebo zvrátila po‑ stup onemocnění, ačkoliv parciální vý‑ sledky získané na myších modelech jsou velmi slibné. Léčba RTT je proto v součas‑ nosti pouze symptomatická a  podpůrná. Charakter onemocnění a  široká variabi‑ lita příznaků vyžadují multidisciplinární přístup zaměřený na individuální potřeby každé pacientky. Častým a závažným pro‑ blémem bývají záchvaty, které jsou však u většiny pacientek s úspěchem kompen‑ zovány antikonvulzivní terapií. Pro rozvoj a  zachování svalové hmoty, zlepšení po‑ hyblivosti a rovnováhy se osvědčila reha‑ bilitace a fyzioterapie, případně hydrotera‑ pie, hipoterapie apod. Speciální pozornost vyžaduje i skolióza, která se vyskytuje u vy‑ sokého procenta pacientek a která má zá‑ važný dopad na úroveň jejich mobility. Mnohé dívky s RTT potřebují korzet, u ně­ kte­rých je dokonce nutná operace [91]. Důležité je rovněž rozvíjení komunikač‑ ních dovedností pacientek. Mnohé dívky jsou i  po ztrátě řeči schopny komuniko‑ vat pomocí gest, očním kontaktem apod. Při rozvíjení těchto dovedností se osvědčily mnohé techniky, např. muzikoterapie. Po‑ zitivní výsledky na celkovém stavu byly po‑ zorovány po aplikaci L‑ karnitinu [92– 94], křeče a  ataky hyperventilace se zmírnily při ketogenní dietě a  dávkách magnezia [95], melatonin se osvědčil při poruchách spánku [96]. Pacientky s RTT mají zvýšené riziko život ohrožujících srdečních aryt‑ mií, proto se u  nich nedoporučuje apli‑ kace ně­kte­rých léčiv, např. antipsychotik, tricyklických antidepresiv, antiarytmik, ně­ kte­rých anestetik (tiopental, sukcynylcho‑ lin) a antibio­tik (erytromycin, ketokonazol) [97,98].

DNA diagnostika Rettova syndromu Po objevení kauzálního genu MECP2  se otevřela možnost potvrzení klinicky stano‑

vené diagnózy molekulárně genetickými metodami. Vzhledem k  délce nepřeklá‑ daných a nekódujících sekvencí (3` nepře‑ kládaná oblast, 3`UTR, MECP2 genu patří k  nejdelším v  lidském genomu), jsou ru‑ tinně analyzovány jen kódující oblasti a  přilehlé intronové sekvence potřebné pro správný sestřih mRNA. Základní mu‑ tační analýza je prováděna sekvenová‑ ním amplifikovaných úseků. Rozsáhlé de‑ lece (jednoho nebo více exonů i  celého MECP2 genu), které se vyskytují přibližně u 4– 8 % pacientek s RTT, nejsou klasickými molekulárně genetickými metodami zalo‑ ženými na PCR odhaleny. Tyto mutace je možné identifikovat hybridizačními meto‑ dami, např. MLPA (Multiplex Ligation‑ De‑ pendent Probe Amplification). Takovým kombinovaným přístupem je možné odha‑ lit mutaci v MECP2 až u 90– 95 % pacien‑ tek s klasickou formou RTT a u 20– 50 % pacientek s atypickými variantami. Ostatní případy mohou být způsobeny mutacemi v  nekódujících, ale funkčně důležitých oblastech MECP2  genu, např. v  promo‑ toru nebo konzervovaných úsecích 3`UTR. U  atypických variant se vzhledem k  va‑ riabilnímu fenotypu a  nízkému procentu případů s kauzální mutací v MECP2 genu předpokládala a v posledních letech také potvrdila genetická heterogenita, tedy existence dalších odpovědných genů. Dosud byly identifikovány tři takové geny (CDKL5, FOXG1 a NTNG1), ale jejich počet se pravděpodobně ještě rozroste. V  sou‑ časné době je v  České republice na Kli‑ nice dětského a  dorostového lékařství 1. LF UK a VFN v Praze dostupná DNA dia­ gnostika RTT založena na mutační ana‑ lýze MECP2 genu [99,100] a nově i genu CDKL5. Riziková pacientka, vhodná pro mutační analýzu MECP2  genu, by měla v  první řadě splňovat diagnostická krité‑ ria pro klasický nebo atypický Rettův syn‑ drom, jak je uvedeno v tab. 1 a 2. U pa‑ cientů a  pacientek s  dětským autizmem a  dalšími výše popsanými fenotypy, je‑ jichž klinický obraz zcela neodpovídá RTT, je možné genetické testování provést také, avšak pozitivní výsledek lze očekávat jen s  malou pravděpodobností. Analýza CDKL5 genu je doporučena pouze u pa‑ cientek s tzv. early onset seizure variantou RTT, kdy se záchvaty objevují už v průběhu prvních šesti měsíců života. Nepřítomnost kauzální mutace klinicky stanovenou diagnózu v žádném případně nevylučuje. Molekulárně genetické me‑

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

tody mají své limity a fenotyp podobný RTT může být také způsoben mutacemi v  ji‑ ných, dosud netestovaných genech. Nic‑ méně DNA diagnostika RTT má velký vý‑ znam při definitivním potvrzení diagnózy a  při diagnostice klinicky nejednoznač‑ ných případů, např. u pacientek s atypic‑ kým RTT, u velmi mladých pacientek, které ještě neprošly jednotlivými stadii, a  není tak možné sledovat typický průběh RTT nebo naopak u  dospělých a  starších pa‑ cientek. Včasné a  přesné stanovení dia­ gnózy umožňuje předvídat další vývoj onemocnění a  plánovat tak preventivní a podpůrnou terapii. Ačkoliv je riziko re‑ kurence v rodině postižených velmi nízké (méně než 1 %), je možné provést skrí‑ ning na mutaci, která byla nalezena u pro‑ banda i  u  dalších členů rodiny (zejména ženského pohlaví), včetně prenatální diagnostiky.

Zkratky 3`UTR 3`nepřekládaná oblast CDKL5 cyclin‑dependent kinase‑like 5 protein HDAC deacetylázy histonů MBD metyl‑CpG‑vazebná doména MECP2 gen pro metyl‑CpG‑vazební protein 2 MeCP2 metyl‑CpG‑vazební protein 2 MLPA Multiplex Ligation‑ dependent Probe Amplification NLS nuclear localization signal RTT Rettův syndrom STK9 serin/ threnonin kinase 9 TRD represorová doména (Transcriptional Repression Domain) XCI inaktivace chromozomu X

Literatura 1. Rett A. On a unusual brain atrophy syndrome in hy‑ perammonemia in childhood. Wien Med Wochenschr 1966; 116(37): 723– 726. 2. Hagberg B, Aicardi J, Dias K, Ramos O. A progres‑ sive syndrome of autism, dementia, ataxia, and loss of purposeful hand use in girls: Rett‘s syndrome: report of 35 cases. Ann Neurol 1983; 14(4): 471– 479. 3. Amir RE, Van den Veyver IB, Wan M, Tran CQ, Francke U, Zoghbi HY. Rett syndrome is caused by mu‑ tations in X‑linked MECP2, encoding methyl- CpG‑bin‑ ding protein 2. Nat Genet 1999; 23(2): 185– 188. 4. Hagberg B, Hanefeld F, Percy A, Skjeldal O. An update on clinically applicable diagnostic criteria in Rett syndrome. Comments to Rett Syndrome Clinical Criteria Consensus Panel Satellite to European Paedi‑ atric Neurology Society Meeting, Baden Baden, Ger‑ many, 11  September 2001. Eur J  Paediatr Neurol 2002; 6(5): 293– 297. 5. Burford B, Kerr AM, Macleod HA. Nurse recognition of early deviation in development in home videos of infants with Rett disorder. J Intellect Disabil Res 2003; 47(Pt 8): 588– 596. 6. Einspieler C, Kerr AM, Prechtl HF. Abnormal gene‑ ral movements in girls with Rett disorder: the first four months of life. Brain Dev 2005; 27 (Suppl 1): S8– S13. 7. Nomura Y, Segawa M. Characteristics of motor disturbances of the Rett syndrome. Brain Dev 1990; 12(1): 27– 30.

531

Rettův syndrom

8. Nomura Y, Segawa M. Natural history of Rett syn‑ drome. J Child Neurol 2005; 20(9): 764– 768. 9. Chahrour M, Zoghbi HY. The story of Rett syn‑ drome: from clinic to neurobio­logy. Neuron 2007; 56(3): 422– 437. 10. Jian L, Nagarajan L, de Klerk N, Ravine D, Bower C, Anderson A et al. Predictors of seizure onset in Rett syndrome. J Pediatr 2006; 149(4): 542– 547. 11. Hagberg B. Rett syndrome: long‑term clinical fol‑ low‑up experiences over four decades. J Child Neurol 2005; 20(9): 722– 727. 12. Roze E, Cochen V, Sangla S, Bienvenu T, Rouber‑ gue A, Leu- Semenescu S et al. Rett syndrome: an over‑ looked diagnosis in women with stereotypic hand mo‑ vements, psychomotor retardation, Parkinsonism, and dystonia? Mov Disord 2007; 22(3): 387– 389. 13. Mount RH, Hastings RP, Reilly S, Cass H, Char‑ man T. Behavioural and emotional features in Rett syndrome. Disabil Rehabil 2001; 23(3– 4 ): 129– 138. 14. Glaze DG, Schultz RJ. Autonomic dysfunction and sudden death in Rett syndrome: Prolonged QTc inter‑ vals and diminished heart rate variability. In: Kerr AM, Witt- Engerström I  (eds). Rett disorder and the deve‑ loping brain. Oxford: Oxford University Press 2001: 251– 256. 15. Guideri F, Acampa M, Hayek G, Zappella M, Di Perri T. Reduced heart rate variability in patients af‑ fected with Rett syndrome. A possible explanation for sudden death. Neuropediatrics 1999; 30(3): 146– 148. 16. Sekul EA, Moak JP, Schultz RJ, Glaze DG, Dunn JK, Percy AK. Electrocardiographic findings in Rett syn‑ drome: an explanation for sudden death? J  Pediatr 1994; 125(1): 80– 82. 17. Zappella M, Meloni I, Longo I, Hayek G, Renieri A. Preserved speech variants of the Rett syndrome: mo‑ lecular and clinical analysis. Am J  Med Genet 2001; 104(1): 14– 22. 18. Hagberg B, Gillberg C. Rett variants –  rettoid phe‑ notypes. In: Hagberg B, Anvret M, Wahlstrom J (eds.) Rett syndrome –  clinical and bio­logical aspects. Lon‑ don: MacKeith Press 1993: 40– 60. 19. Jellinger K, Armstrong D, Zoghbi HY, Percy AK. Neuropathology of Rett syndrome. Acta Neuropathol 1988; 76(2): 142– 158. 20. Reiss AL, Faruque F, Naidu S, Abrams M, Beaty T, Bryan RN et al. Neuroanatomy of Rett syndrome: a vo‑ lumetric imaging study. Ann Neurol 1993; 34(2): 227– 234. 21. Jellinger K, Seitelberger F. Neuropathology of Rett syndrome. Am J Med Genet Suppl 1986; 1: 259– 288. 22. Bauman ML, Kemper TL, Arin DM. Pervasive neuroanatomic abnormalities of the brain in three cases of Rett‘s syndrome. Neurology 1995; 45(8): 1581– 1586. 23. Kaufmann WE, Moser HW. Dendritic anomalies in disorders associated with mental retardation. Cereb Cortex 2000; 10(10): 981– 991. 24. Belichenko PV, Oldfors A, Hagberg B, Dahlström A. Rett syndrome: 3- D confocal microscopy of cortical py‑ ramidal dendrites and afferents. Neuroreport 1994; 5(12): 1509– 1513. 25. Belichenko PV, Dahlström A. Studies on the 3- di‑ mensional architecture of dendritic spines and vari‑ cosities in human cortex by confocal laser scanning microscopy and Lucifer yellow microinjections. J Neu‑ rosci Methods 1995; 57(1): 55– 61. 26. Percy AK. Neurochemistry of the Rett syndrome. Brain Dev 1992; 14 (Suppl): S57– S62. 27. Wenk GL, Hauss‑ Wegrzyniak B. Altered cholinergic function in the basal forebrain of girls with Rett syn‑ drome. Neuropediatrics 1999; 30(3): 125– 129. 28. Wenk GL. Alterations in dopaminergic function in Rett syndrome. Neuropediatrics 1995; 26(2): 123– 125.

532

29. Matsuishi T, Nagamitsu S, Yamashita Y, Mura‑ kami Y, Kimura A, Sakai T et al. Decreased cerebrospi‑ nal fluid levels of substance P in patients with Rett syn‑ drome. Ann Neurol 1997; 42(6): 978– 981. 30. Lappalainen R, Lindholm D, Riikonen R. Low levels of nerve growth factor in cerebrospinal fluid of chil‑ dren with Rett syndrome. J Child Neurol 1996; 11(4): 296– 300. 31. Hamberger A, Gillberg C, Palm A, Hagberg B. Ele‑ vated CSF glutamate in Rett syndrome. Neuropediat‑ rics 1992; 23(4): 212– 213. 32. Lappalainen R, Liewendahl K, Sainio K, Nikki‑ nen P, Riikonen RS. Brain perfusion SPECT and EEG findings in Rett syndrome. Acta Neurol Scand 1997; 95(1): 44– 50. 33. Nielsen JB, Toft PB, Reske-Nielsen E, Jensen KE, Christiansen P, Thomsen C et al. Cerebral magnetic resonance spectroscopy in Rett syndrome. Failure to detect mitochondrial disorder. Brain Dev 1993; 15(2): 107– 112. 34. Yoshikawa H, Fueki N, Suzuki H, Sakuragawa N, Iio M. Cerebral blood flow and oxygen metabolism in the Rett syndrome. Brain Dev 1992; 14 (Suppl): S69– S74. 35. Ellaway CJ, Sholler G, Leonard H, Christodoulou J. Prolonged QT interval in Rett syndrome. Arch Dis Child 1999; 80(5): 470– 472. 36. Kálmánchey R. Evoked potentials in the Rett syn‑ drome. Brain Dev 1990; 12(1): 73– 76. 37. Bader GG, Witt- Engerström I, Hagberg B. Neuro‑ physiological findings in the Rett syndrome, I: EMG, conduction velocity, EEG and somatosensory- evoked potential studies. Brain Dev 1989; 11(2): 102– 109. 38. Glaze DG. Neurophysiology of Rett syndrome. J Child Neurol 2005; 20(9): 740– 746. 39. Oslejskova H, Dusek L, Makovska Z, Rektor I. Epi‑ lepsia, epileptiform abnormalities, non‑right– handed‑ ness, hypotonia and severe decreased IQ are associ‑ ated with language impairment in autism. Epileptic Disord 2007; 9 (Suppl 1): S9– S18. 40. Ošlejšková H, Dušek L, Makovská Z, Dujíčková E, Austrata R, Šlapák I. Výskyt epileptických záchvatů a/ nebo epileptiformní EEG abnormity u  dětí s  dět‑ ským a atypickým autizmem. Cesk Slov Neurol N 2008; 71/ 104(4): 435– 444. 41. Reinhold JA, Molloy CA, Manning- Courtney P. Electroencephalogram abnormalities in children with autism spectrum disorders. J  Neurosci Nurs 2005; 37(3): 136– 138. 42. Moser SJ, Weber P, Lütschg J. Rett syndrome: cli‑ nical and electrophysiologic aspects. Pediatr Neurol 2007; 36(2): 95– 100. 43. Kriaucionis S, Bird A. The major form of MeCP2 has a novel N‑terminus generated by alternative splicing. Nucleic Acids Res 2004; 32(5): 1818– 1823. 44. Mnatzakanian GN, Lohi H, Munteanu I, Alfred SE, Yamada T, MacLeod PJ  et al. A  previously unidenti‑ fied MECP2 open reading frame defines a new protein isoform relevant to Rett syndrome. Nat Genet 2004; 36(4): 339– 341. 45. Lewis JD, Meehan RR, Henzel WJ, Maurer- Fogy I, Jeppesen P, Klein F et al. Purification, sequence, and cellular localization of a  novel chromosomal pro‑ tein that binds to methylated DNA. Cell 1992; 69(6): 905– 914. 46. Nan X, Meehan RR, Bird A. Dissection of the methyl- CpG binding domain from the chromoso‑ mal protein MeCP2. Nucleic Acids Res 1993; 21(21): 4886– 4892. 47. Galvão TC, Thomas JO. Structure‑specific binding of MeCP2 to four- way junction DNA through its me‑ thyl CpG‑binding domain. Nucleic Acids Res 2005; 33(20): 6603– 6609. 48. Harikrishnan KN, Chow MZ, Baker EK, Pal S, Bassal S, Brasacchio D et al. Brahma links the SWI/ SNF chroma‑

tin‑remodeling complex with MeCP2- dependent tran‑ scriptional silencing. Nat Genet 2005; 37(3): 254– 264. 49. Jones PL, Veenstra GJ, Wade PA, Vermaak D, Kass SU, Landsberger N et al. Methylated DNA and MeCP2  recruit histone deacetylase to repress trans‑ cription. Nat Genet 1998; 19(2): 187– 191. 50. Nan X, Ng HH, Johnson CA, Laherty CD, Turner BM, Eisenman RN et al. Transcriptional repression by the methyl- CpG‑binding protein MeCP2 involves a his‑ tone deacetylase complex. Nature 1998; 393(6683): 386– 389. 51. Nan X, Campoy FJ, Bird A. MeCP2 is a transcripti‑ onal repressor with abundant binding sites in genomic chromatin. Cell 1997; 88(4): 471– 481. 52. Jeffery L, Nakielny S. Components of the DNA me‑ thylation system of chromatin control are RNA‑binding proteins. J Biol Chem 2004; 279(47): 49479– 49487. 53. Young JI, Hong EP, Castle JC, Crespo‑Barreto J, Bowman AB, Rose MF et al. Regulation of RNA splicing by the methylation– dependent transcriptional repres‑ sor methyl- CpG binding protein 2. Proc Natl Acad Sci U S A 2005; 102(49): 17551– 17558. 54. Buschdorf JP, Strätling WH. A WW domain binding region in methyl- CpG‑binding protein MeCP2: impact on Rett syndrome. J Mol Med 2004; 82(2): 135– 143. 55. Jung BP, Jugloff DG, Zhang G, Logan R, Brown S, Eubanks JH. The expression of methyl CpG binding factor MeCP2 correlates with cellular differentiation in the developing rat brain and in cultured cells. J Neuro‑ bio­l 2003; 55(1): 86– 96. 56. Smrt RD, Eaves- Egenes J, Barkho BZ, Santistevan NJ, Zhao C, Aimone JB et al. Mecp2 deficiency leads to delayed maturation and altered gene expression in hippocampal neurons. Neurobio­l Dis 2007; 27(1): 77– 89. 57. Amir RE, Fang P, Yu Z, Glaze DG, Percy AK, Zo‑ ghbi HY et al. Mutations in exon 1 of MECP2 are a rare cause of Rett syndrome. J  Med Genet 2005; 42(2): e15. 58. Trappe R, Laccone F, Cobilanschi J, Meins M, Huppke P, Hanefeld F et al. MECP2 mutations in spo‑ radic cases of Rett syndrome are almost exclusively of paternal origin. Am J Hum Genet 2001; 68(5): 1093– 1101. 59. Wan M, Lee SS, Zhang X, Houwink- Manville I, Song HR, Amir RE et al. Rett syndrome and beyond: recurrent spontaneous and familial MECP2  mutati‑ ons at CpG hotspots. Am J Hum Genet 1999; 65(6): 1520– 1529. 60. Matijevic T, Knezevic J, Slavica M, Pavelic J. Rett syndrome: from the gene to the disease. Eur Neurol 2009; 61(1): 3– 10. 61. Huppke P, Held M, Hanefeld F, Engel W, Laccone F. Influence of mutation type and location on phenotype in 123 patients with Rett syndrome. Neuropediatrics 2002; 33(2): 63– 68. 62. Charman T, Neilson TC, Mash V, Archer H, Gar‑ diner MT, Knudsen GP et al. Dimensional phenoty‑ pic analysis and functional categorisation of muta‑ tions reveal novel genotype- phenotype associations in Rett syndrome. Eur J Hum Genet 2005; 13(10): 1121– 1130. 63. Weaving LS, Williamson SL, Bennetts B, Davis M, Ellaway CJ, Leonard H et al. Effects of MECP2 muta‑ tion type, location and X- inactivation in modulating Rett syndrome phenotype. Am J Med Genet A 2003; 118A(2): 103– 114. 64. Bebbington A, Anderson A, Ravine D, Fyfe S, Pineda M, de Klerk N et al. Investigating geno‑ type– phenotype relationships in Rett syndrome using an international data set. Neurology 2008; 70(11): 868– 875. 65. Neul JL, Fang P, Barrish J, Lane J, Caeg EB, Smith EO et al. Specific mutations in methyl- CpG‑binding

Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

Rettův syndrom

protein 2 confer different severity in Rett syndrome. Neurology 2008; 70(16): 1313– 1321. 66. Takahashi S, Ohinata J, Makita Y, Suzuki N, Araki A, Sasaki A et al. Skewed X chromosome inactivation fai‑ led to explain the normal phenotype of a carrier female with MECP2 mutation resulting in Rett syndrome. Clin Genet 2008; 73(3): 257– 261. 67. Xinhua B, Shengling J, Fuying S, Hong P, Mei‑ rong L, Wu XR. X chromosome inactivation in Rett Syndrome and its correlations with MECP2  muta‑ tions and phenotype. J  Child Neurol 2008; 23(1): 22– 25. 68. Schwartzman JS, Bernardino A, Nishimura A, Gomes RR, Zatz M. Rett syndrome in a boy with a 47,XXY kary‑ otype confirmed by a rare mutation in the MECP2 gene. Neuropediatrics 2001; 32(3): 162– 164. 69. Topçu M, Akyerli C, Sayi A, Törüner GA, Koçoğlu SR, Cimbiş M et al. Somatic mosaicism for a MECP2 mu‑ tation associated with classic Rett syndrome in a boy. Eur J Hum Genet 2002; 10(1): 77– 81. 70. Carney RM, Wolpert CM, Ravan SA, Shahbazian M, Ashley-Koch A, Cuccaro ML et al. Identification of MeCP2 mutations in a series of females with autistic disorder. Pediatr Neurol 2003; 28(3): 205– 211. 71. Couvert P, Bienvenu T, Aquaviva C, Poirier K, Mo‑ raine C, Gendrot C et al. MECP2 is highly mutated in X‑linked mental retardation. Hum Mol Genet 2001; 10(9): 941– 946. 72. Klauck SM, Lindsay S, Beyer KS, Splitt M, Burn J, Poustka A. A mutation hot spot for nonspecific X‑lin‑ ked mental retardation in the MECP2  gene causes the PPM- X syndrome. Am J Hum Genet 2002; 70(4): 1034– 1037. 73. Watson P, Black G, Ramsden S, Barrow M, Super M, Kerr B et al. Angelman syndrome phenotype associ‑ ated with mutations in MECP2, a gene encoding a me‑ thyl CpG binding protein. J Med Genet 2001; 38(4): 224– 228. 74. Mari F, Azimonti S, Bertani I, Bolognese F, Co‑ lombo E, Caselli R et al. CDKL5 belongs to the same molecular pathway of MeCP2 and it is responsible for the early- onset seizure variant of Rett syndrome. Hum Mol Genet 2005; 14(14): 1935– 1946. 75. Scala E, Ariani F, Mari F, Caselli R, Pescucci C, Longo I et al. CDKL5/ STK9 is mutated in Rett syndrome variant with infantile spasms. J  Med Genet 2005; 42(2): 103– 107. 76. Tao J, Van Esch H, Hagedorn- Greiwe M, Hoff‑ mann K, Moser B, Raynaud M et al. Mutations in the X‑linked cyclin‑dependent kinase‑like 5 (CDKL5/ STK9)

gene are associated with severe neurodevelopmental retardation. Am J Hum Genet 2004; 75(6): 1149– 1154. 77. Weaving LS, Christodoulou J, Williamson SL, Friend KL, McKenzie OL, Archer H et al. Mutations of CDKL5 cause a severe neurodevelopmental disor‑ der with infantile spasms and mental retardation. Am J Hum Genet 2004; 75(6): 1079– 1093. 78. Kalscheuer VM, Tao J, Donnelly A, Hollway G, Schwinger E, Kübart S  et al. Disruption of the se‑ rine/ threonine kinase 9  gene causes severe X‑linked infantile spasms and mental retardation. Am J Hum Genet 2003; 72(6): 1401– 1411. 79. Huopaniemi L, Tyynismaa H, Rantala A, Rosen‑ berg T, Alitalo T. Characterization of two unusual RS1 gene deletions segregating in Danish retinoschisis families. Hum Mutat 2000; 16(4): 307– 314. 80. Montini E, Andolfi G, Caruso A, Buchner G, Wal‑ pole SM, Mariani M et al. Identification and cha‑ racterization of a  novel serine- t hreonine kinase gene from the Xp22  region. Genomics 1998; 51(3): 427– 433. 81. Bertani I, Rusconi L, Bolognese F, Forlani G, Conca B, De Monte L et al. Functional consequences of mu‑ tations in CDKL5, an X‑linked gene involved in infan‑ tile spasms and mental retardation. J Biol Chem 2006; 281(42): 32048– 32056. 82. Lin C, Franco B, Rosner MR. CDKL5/ Stk9 kinase in‑ activation is associated with neuronal developmental disorders. Hum Mol Genet 2005; 14(24): 3775– 3786. 83. Ariani F, Hayek G, Rondinella D, Artuso R, Men‑ carelli MA, Spanhol- Rosseto A et al. FOXG1 is respon‑ sible for the congenital variant of Rett syndrome. Am J Hum Genet 2008; 83(1): 89– 93. 84. Mencarelli M, Spanhol- Rosseto A, Artuso R, Ron‑ dinella D, De Filippis R, Bahi- Buisson N et al. Novel FOXG1 mutations associated with the congenital vari‑ ant of Rett syndrome. J Med Genet 2009. Epub ahead of print. 85. Papa FT, Mencarelli MA, Caselli R, Katzaki E, Sam‑ pieri K, Meloni I et al. A 3 Mb deletion in 14q12 causes severe mental retardation, mild facial dysmorphisms and Rett‑like features. Am J  Med Genet A  2008; 146A(15): 1994– 1998. 86. Tan K, Shaw AL, Madsen B, Jensen K, Taylor- Papa‑ dimitriou J, Freemont PS. Human PLU- 1 Has transcrip‑ tional repression properties and interacts with the de‑ velopmental transcription factors BF- 1 and PAX9. J Biol Chem 2003; 278(23): 20507– 20513. 87. Yao J, Lai E, Stifani S. The winged- helix protein brain factor 1 interacts with groucho and hes proteins

to repress transcription. Mol Cell Biol 2001; 21(6): 1962– 1972. 88. Nakashiba T, Ikeda T, Nishimura S, Tashiro K, Honjo T, Culotti JG et al. Netrin‑G1: a novel glycosyl phosphatidylinositol‑linked mammalian netrin that is functionally divergent from classical netrins. J Neurosci 2000; 20(17): 6540– 6550. 89. Nakashiba T, Nishimura S, Ikeda T, Itohara S. Com‑ plementary expression and neurite outgrowth acti‑ vity of netrin‑G subfamily members. Mech Dev 2002; 111(1– 2): 47– 60. 90. Borg I, Freude K, Kübart S, Hoffmann K, Men‑ zel C, Laccone F et al. Disruption of Netrin G1  by a  balanced chromosome translocation in a  girl with Rett syndrome. Eur J Hum Genet 2005; 13(8): 921– 927. 91. Budden SS. Management of Rett syndrome: a ten year experience. Neuropediatrics 1995; 26(2): 75– 77. 92. Ellaway C, Williams K, Leonard H, Higgins G, Wilc‑ ken B, Christodoulou J. Rett syndrome: randomized controlled trial of L- carnitine. J  Child Neurol 1999; 14(3): 162– 167. 93. Ellaway CJ, Peat J, Williams K, Leonard H, Chris‑ todoulou J. Medium‑term open label trial of L– carni‑ tine in Rett syndrome. Brain Dev 2001; 23 (Suppl 1): S85– S89. 94. Plioplys AV, Kasnicka I. L- carnitine as a  treat‑ ment for Rett syndrome. South Med J 1993; 86(12): 1411– 1412. 95. Egger J, Hofacker N, Schiel W, Holthausen H. Mag‑ nesium for hyperventilation in Rett‘s syndrome. Lancet 1992; 340(8819): 621– 622. 96. McArthur AJ, Budden SS. Sleep dysfunction in Rett syndrome: a trial of exogenous melatonin treatment. Dev Med Child Neurol 1998; 40(3): 186– 192. 97. Williamson SL, Christodoulou J. Rett syndrome: new clinical and molecular insights. Eur J Hum Genet 2006; 14(8): 896– 903. 98. Weaving LS, Ellaway CJ, Gécz J, Christodoulou J. Rett syndrome: clinical review and genetic update. J Med Genet 2005; 42(1): 1– 7. 99. Rosipal R, Zeman J, Hadac J, Misovicova N, Nevsi‑ malova S, Martasek P. Analysis of the most frequent mutations in girls with Rett syndrome. Cas Lek Cesk 2001; 140(15): 473– 476. 100. Zahorakova D, Rosipal R, Hadac J, Zumrova A, Bz‑ duch V, Misovicova N et al. Mutation analysis of the MECP2 gene in patients of Slavic origin with Rett syn‑ drome: novel mutations and polymorphisms. J Hum Genet 2007; 52(4): 342– 348.

www.praktickagynekologie.cz Cesk Slov Ne urol N 2009; 72/ 105(6): 525–533

533